光纖傳感網(wǎng)絡在軍事安防、生物傳感、環(huán)境檢測、城市建設等方面發(fā)揮著重要的作用,光纖激光器和光纖傳感器作為光纖傳感網(wǎng)絡中的關鍵器件,受到了廣泛的關注和研究。光纖激光器具有較高的輸出功率和光信噪比等特點,因此,光纖激光器在遠距離的光纖傳感網(wǎng)絡中具有較大優(yōu)勢;多波長光纖激光器可以同時輸出多個波長激光,具有成本低、結構緊湊等優(yōu)點,在遠距離、多點的傳感網(wǎng)絡中占據(jù)著重要作用,同時,多波長光纖激光器也是高速光通信網(wǎng)絡中多信道通信的理想光源。光纖傳感器具有結構緊湊、抗電磁干擾、成本低、敏感度高、耐腐蝕等優(yōu)點,其在小型化、多功能化的傳感網(wǎng)絡中承擔著重要的作用。本文對光纖傳感網(wǎng)絡中的多波長光纖激光器和基于干涉原理的光纖傳感器進行了研究。本論文的研究成果如下:1.在前人工作的基礎上,基于采樣光纖光柵濾波器,并結合液氮冷卻技術,利用保偏摻鉺光纖和普通摻鉺光纖實驗了 4種多波長光纖激光器,并分別對其輸出特性和偏振特性進行了分析。將多波長光纖激光器作為傳感系統(tǒng)的光源,結合波分復用器,并利用光纖端面的反射特性,制作了折射率傳感器。根據(jù)實驗結果得到,該傳感系統(tǒng)的折射率敏感度為132.52dB/RIU。同時,該傳感系統(tǒng)具...

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 光纖傳感器概述
        1.2.1 光纖傳感器中的常用光纖結構
        1.2.2 光纖傳感器的分類
    1.3 馬赫增德爾干涉儀在光纖傳感器中的研究進展
        1.3.1 傳統(tǒng)的馬赫增德爾干涉儀的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 模式干涉型的全光纖馬赫增德爾干涉儀的研究現(xiàn)狀
    1.4 法布里珀羅干涉儀在光纖傳感器中的研究進展
        1.4.1 傳統(tǒng)光纖法布里珀羅干涉儀的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 薄膜型光纖法布里珀羅干涉儀的研究現(xiàn)狀
        1.4.3 光纖光柵型法布里珀羅干涉儀的研究現(xiàn)狀
    1.5 多波長光纖激光器及激光傳感的研究進展
        1.5.1 多波長光纖激光器的研究進展
        1.5.2 光纖激光傳感的研究進展
    1.6 本論文的結構安排
2 多波長光纖激光器
    2.1 引言
    2.2 多波長光纖激光器
        2.2.1 光纖光柵的模式耦合理論
        2.2.2 采樣光纖光柵的理論
        2.2.3 光纖光柵的制作
        2.2.4 基于保偏摻鉺光纖的多波長激光器
        2.2.5 基于普通摻鉺光纖的多波長激光器
    2.3 基于多波長光纖激光器的折射率傳感器
        2.3.1 光纖端面反射特性分析
        2.3.2 基于多波長光纖激光器的傳感器的實驗
    2.4 本章小結
3 基于模式干涉的光纖傳感器
    3.1 引言
    3.2 光纖的模式理論
        3.2.1 二層圓光波導的電磁場模式
        3.2.2 三層圓光波導的電磁場模式
        3.2.3 突變光波導
    3.3 基于無芯光纖模式干涉儀的氣壓傳感器
        3.3.1 無芯光纖模式干涉儀的理論分析
        3.3.2 基于無芯光纖模式干涉儀的氣壓傳感器的理論分析和仿真
        3.3.3 基于無芯光纖的氣壓傳感器的制作與實驗
    3.4 基于空芯光纖模式干涉儀的傳感器
        3.4.1 空芯光纖模式干涉儀的理論分析
        3.4.2 基于空芯光纖的傳感器的制作與實驗
        3.4.3 基于空芯光纖的氣壓傳感器的制作與實驗
    3.5 基于彎曲單模光纖的高拉力敏感度傳感器
        3.5.1 基于彎曲單模光纖模式干涉儀的理論分析
        3.5.2 基于彎曲單模光纖的傳感器的制作與實驗
    3.6 本章小結
4 基于雙芯光纖的傳感器
    4.1 引言
    4.2 雙芯光纖的耦合模理論
    4.3 雙芯光纖耦合系數(shù)的分析
    4.4 基于非對稱雙芯光纖的傳感器的理論分析
    4.5 基于非對稱雙芯光纖傳感器的實驗
    4.6 本章小結
5 非對稱法布里珀羅腔的傳感器
    5.1 引言
    5.2 非對稱法布里珀羅干涉儀的理論分析
    5.3 非對稱法布里珀羅干涉儀的制作與實驗
    5.4 基于無芯光纖的非對稱法布里珀羅干涉儀
    5.5 本章小結
6 總結與展望
    6.1 本論文主要的研究成果
    6.2 下一步的工作展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀博士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3753809